DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA (CL50

Rev. Int. Contam. Ambie. 28 (2) 137-144, 2012
DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA (CL50) DE CUATRO
DETERGENTES DOMÉSTICOS BIODEGRADABLES EN Laeonereis culveri (WEBSTER 1879)
(POLYCHAETA: ANNELIDA)
Russell Giovanni UC-PERAZA* y Víctor Hugo DELGADO-BLAS
Laboratorio de Suelos, División de Ciencias e Ingeniería, Universidad de Quintana Roo, Apartado Postal 10,
Chetumal 77019, Quintana Roo, México
*Autor responsable; [email protected]
(Recibido diciembre 2010, aceptado noviembre 2011)
Palabras clave:Laeonereis culveri, poliquetos, ecotoxicidad, sulfonato de alquilbenceno lineal, bioensayos,
tensoactivos aniónicos
RESUMEN
Se determinó experimentalmente la toxicidad de cuatro formulaciones de detergentes
domésticos biodegradables (Roma®, Foca®, Puro-Sol® y Blanca Nieves®), empleando
a Laeonereis culveri (Webster 1879) como organismo de prueba. Se utilizó el método
Probit para la determinación de la CL50 de la fórmula e ingrediente activo sulfonato
de alquilbenceno lineal (LAS), con un intervalo de confianza de 95 %. Los resultados
obtenidos mostraron que Laeonereis culveri al ser expuesto a los detergentes, presentó
el siguiente orden de sensibilidad, de acuerdo con la CL50-48 h: Foca® (fórmula: 59.56;
LAS: 12.88 en ppm) > Blanca Nieves® (fórmula: 70.79; LAS: 13.03 en ppm) > Roma®
(fórmula: 89.12; LAS: 13.48 en ppm) > Puro-Sol® (fórmula: 91.83; LAS: 14.12 en ppm).
Con respecto a la toxicidad de las cuatro formulaciones de detergentes y de los diferentes
niveles de concentración utilizados sobre Laeonereis culveri, se encontraron diferencias significativas (p<0.05). El cociente de riesgo (CR) en todos los casos fue mayor
a 1, lo que indica que existe cierta probabilidad de que los detergentes biodegradables
ocasionen daño a los organismos que viven en el sedimento y por consiguiente al ecosistema entero. Se propone a Laeonereis culveri como herramienta para la evaluación
de riesgos ambientales por detergentes domésticos.
Key words:Laeonereis culveri, polychaeta, ecotoxicity, linear alkylbenzene sulfonate, bioassays, anionic
surfactants
ABSTRACT
The toxicity of four formulations of biodegradable household detergents was experimentally tested (Roma®, Foca®, Puro-Sol® and Blanca Nieves®), using Laeonereis culveri
(Webster 1879) as test organism. The Probit method was used to determine the LC50 of
the formula and the active ingredient from Linear Alkylbenzene Sulfonate (LAS), with
a confidence level of 95 %. The results obtained showed that Laeonereis culveri when
exposed to the detergents, had the following order of sensitivity according to the test
LC50-48 h: FOCA®(formula: 59.56; LAS: 12.88 ppm) > Blanca Nieves® (formula: 70.79;
LAS: 13.03 ppm) > Roma® (formula: 89.12; LAS: 13.48 ppm) > Puro-Sol® (formula:
138
R.G. Uc-Peraza y V.H. Delgado-Blas
91.83; LAS: 14.12 ppm). Significant differences were found (p <0.05) in relation to the
toxicity of the four detergent formulations and also according to the different concentrations. The risk quotient (RQ) in all cases was higher than 1, suggesting that biodegradable
detergents can cause damage to living organisms in the sediment and consequently to the
entire ecosystem. This species is proposed as a tool for environmental risk assessment
for household detergents.
INTRODUCCIÓN
En la actualidad la contaminación de los ecosistemas acuáticos se ha incrementado de manera
alarmante debido a las descargas de aguas residuales
no tratadas de origen urbano e industrial. Asociados a
estos vertidos se encuentran contaminantes orgánicos
como los detergentes, cuya presencia en el medio
receptor puede ocasionar problemas de toxicidad a
la biota acuática.
Los detergentes ocasionan varios impactos sobre
el ambiente como es la eutrofización, debido a los
altos niveles de fósforo procedentes del tripolifosfato,
principal ingrediente de las formulaciones detergentes.
Además, pueden aumentar los niveles de cloro y de
compuestos organoclorados; algunos posiblemente
de carácter tóxico y carcinógeno (Lechuga 2005).
También causan problemas de espuma en aguas superficiales, lagos, ríos y plantas depuradoras de aguas
residuales (Romero 1996), ocasionando interferencia
en el proceso de mezcla del oxígeno atmosférico con el
agua y disminución del oxígeno disuelto, dificultando
el proceso de floculación y disminuyendo la tensión
superficial. Entre otros compuestos de la formulación
de los detergentes, algunos son tóxicos y otros no; aun
así, pueden actuar de manera sinérgica alcanzando su
potencial tóxico al grado de producir efectos agudos o
subletales, por lo que se vería reflejado en la supervivencia, crecimiento, comportamiento o reproducción
de los organismos que habitan el sistema acuático.
La biodegradabilidad de los detergentes domésticos es muy variable (Temara et al. 2001), ya que
depende de la estructura química del ingrediente
activo. Los detergentes fabricados con LAS son biodegradables en condiciones aeróbicas pero resistentes
en condiciones anaeróbicas.
Actualmente, los tensoactivos más utilizados
en la fabricación de detergentes son los aniónicos
LAS o ácido dodecilbenceno sulfónico lineal, los
cuales comprenden más del 40 % de todos los tensoactivos utilizados (Scout y Jones 2000), mientras
que el resto son no iónicos, catiónicos y anfóteros.
Por ello, la elección de los detergentes de tipo LAS
como contaminante objeto de estudio, es debido a la
frecuencia de incorporación a las aguas de los vertidos domésticos e industriales a consecuencia de los
altos niveles de producción global, su bajo costo y
utilización, existiendo un peligro potencial de afectar
negativamente la biota acuática.
Los bioensayos ecotoxicológicos en el laboratorio son una herramienta esencial, ya que con un
determinado organismo y el uso de testigos se puede
predecir el efecto de las sustancias químicas tóxicas
(Iannacone et al. 2003). Los riesgos ecológicos por
lo general son juzgados basándose en el efecto sobre
los organismos, las poblaciones o la comunidad, utilizando respuestas como la concentración letal media
(CL50), calculados a partir de bioensayos ecotoxicológicos (Iannacone y Alvariño 2002), sin embargo
también existen los biomarcadores que pueden ser
evaluados a diferentes niveles de organización: bioquímico, molecular, celular, histológico, individual,
poblacional y de comunidad.
En el presente estudio se utilizó como especie
de prueba a Laeonereis culveri perteneciente a la
familia Nereididae (Lamarck 1818) que es una de
las más importantes dentro de la clase Polychaeta
(Grube 1850), debido a su diversidad y abundancia
en prácticamente todos los sustratos marinos, de igual
forma son considerados monitores del ambiente, dado
que son indicadores de la calidad del agua (de León
1997). Además, son de gran importancia ecológica
por su tipo de alimentación y amplia distribución
geográfica en la Bahía de Chetumal, Quintana Roo,
México (Delgado-Blas et al. 2011). Así mismo, forman
parte de la dieta de peces de importancia económica
y macroinvertebrados bentófagos de la región, por
lo que estos organismos son relativamente fáciles de
muestrear. El objetivo principal del presente estudio es
contribuir a un mayor conocimiento sobre el impacto
de los detergentes de tipo LAS en el medio acuático de
la región, determinando la CL50, el grado de toxicidad
y el riesgo ecológico mediante bioensayos ecotoxicológicos con el poliqueto L. culveri, con el fin de que las
instituciones encargadas cuenten con la información
y adopten medidas de previsión pertinentes para el
cuidado de la calidad del agua y la vida acuática de la
Bahía de Chetumal, Quintana Roo, México.
CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA DE DETERGENTES EN Laeonereis culveri
MATERIALES Y MÉTODOS
Se colectaron organismos adultos de Laeonereis
culveri a 0.5 m de profundidad, con la ayuda de un
nucleador (30 cm de longitud y 10 cm de diámetro
interno) y un tamiz con una abertura de malla de 1
mm en la Bahía de Chetumal (18º29’N, 88º17’O), Q.
Roo, México, en zona sin descarga de aguas residuales. Posteriormente los poliquetos fueron trasladados
al laboratorio en un vial cada uno con agua del sitio
de muestreo, con la finalidad de no saturar cada vial y
estresar a los organismos, ni fragmentarlos. También,
con el nucleador se extrajo sedimento y se transportó
en bolsas de plástico selladas para ser utilizado en la
aclimatación y en los bioensayos. En el laboratorio
se procedió a la selección de los organismos con un
tamaño de 15 a 20 mm y que no estuvieran dañados
(fragmentados, con coloración pálida y con poco
movimiento). Se identificó a la especie de estudio
mediante un microscopio estereoscópico y un microscopio óptico utilizando las claves de González
y Salazar (2002); posteriormente se colocaron en
peceras de vidrio (3 L de capacidad de agua) aireadas,
con agua y sedimento del sitio de muestreo, conservándolos a temperatura de laboratorio (25±1ºC), ciclo
de luz oscuridad natural, donde se aclimataron por 2
días previos a los bioensayos (APHA 1992). En el
período del tratamiento y prueba, no se les proporcionó
alimento a los organismos. En el cuadro I se pueden
observar los parámetros fisicoquímicos que fueron
medidos en los bioensayos.
El sedimento utilizado (arena fina y materia orgánica: 1.9 %) en las pruebas ecotoxicológicas fue
tamizado con una abertura de malla de 0.5 mm para
extraer los posibles organismos que pudieran estar
presentes en la muestra. Por último, fue refrigerado
a 4 ºC durante 48 h para evitar posibles reacciones
de oxidación y reducción de bacterias y además para
eliminar algún otro organismo no deseado.
Los detergentes comerciales biodegradables utilizados fueron: Roma®, Foca®, Puro-Sol® y Blanca
Nieves®. En todos los casos el ingrediente activo de
la mezcla compleja de los tensoactivos homólogos e
isómeros es el sulfonato de alquilbenceno lineal, con
una longitud media de la cadena alquil de C11.8, que
corresponde a los tensoactivos llamados blandos o
LAS. Para cada detergente se preparó una solución
madre al 0.3 % (3g) del producto en 1 L de agua
destilada. A partir de esta solución se prepararon
las diferentes concentraciones nominales para los
ensayos ecotoxicológicos, las cuales corresponden
a la fórmula del detergente; previamente se realizó
una prueba exploratoria donde la concentración más
alta (donde se detectó el 86.67 % de mortalidad de
los organismos expuestos) se multiplicó por un factor constante (0.5) para obtener las concentraciones
uniformemente espaciadas dentro de una escala
logarítmica (APHA 1992), las cuales fueron: 15.62,
31.25, 62.5, 125, 250 ppm. Posteriormente, para
determinar el LAS en éstas últimas concentraciones
nominales se determinó la sustancia activa al azul de
metileno (SAAM), mediante el método de análisis
establecido en la Norma Oficial Mexicana NMXAA-039-SCFI-2001.
Para la preparación de los bioensayos se utilizó
un testigo y cinco concentraciones nominales, cada
uno con tres réplicas. Así como también, del sedimento previamente tratado se extrajo 100 g para
cada réplica, manteniendo un espesor de 5 mm y un
volumen total de 2 L (agua salina y solución tóxica).
La capacidad de las peceras fue de 10 x 15 x 22 cm.
Posteriormente, se procedió a colocar 10 organismos
de Laeonereis culveri en cada réplica, tomados al
azar, empleando un total de 180 organismos por cada
cámara de bioensayos.
En cada cámara de bioensayo se realizaron
lecturas de mortalidad a la 1, 2, 4, 8, 18, 24, 36 y
48 h de exposición. Se consideraron muertos a los
organismos con las siguientes características: coloración pálida, hinchados y que yacían inmóviles en la
superficie del sedimento (APHA 1992). Tan pronto
como se detectaron los organismos muertos, fueron
retirados. El criterio de aceptación de las pruebas
fue la tolerancia de los grupos testigo mayor a 90 %.
CUADRO I. PROMEDIO Y ERROR ESTÁNDAR DE LOS PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS DEL AGUA CON LOS DIFERENTES DETERGENTES
DURANTE LOS BIOENSAYOS
Detergente
Roma®
Foca®
Puro-Sol®
Blanca Nieves®
Temperatura
(°C)
25.30 ±0.03
26.03 ±0.11
25.73 ±0.07
25.53 ±0.04
139
Oxígeno disuelto
(mg/l)
7.78 ±0.08
8.03 ±0.16
8.18 ±0.14
8.01 ±0.08
pH
7.88
7.91
7.89
7.81
± 0.05
± 0.08
± 0.05
± 0.09
140
R.G. Uc-Peraza y V.H. Delgado-Blas
Los valores de la CL50 y sus intervalos de confianza al 95% fueron calculados a través del método
Probit mediante análisis gráfico (APHA 1992). El
procedimiento fue el establecido mediante el protocolo aprobado por la normatividad nacional, a través de
la Norma Mexicana NMX-AA-087-1995-SCFI. Los
resultados obtenidos se graficaron como curvas de
regresión probit empírico contra log de la concentración mediante el programa Microsoft Office Excel®
2003, con sus respectivos límites de confianza.
Siguiendo con el procedimiento de la Norma
Mexicana NMX-AA-087-1995-SCFI se calcularon
las unidades de toxicidad aguda (UT) en detergentes, cuyo valor se calcula a partir de la CL50, con la
siguiente fórmula:
UT = (1 / CL50) x 100
La clasificación del grado de toxicidad de los
detergentes se presenta en el cuadro II.
CUADRO II.CLASIFICACIÓN DE TOXICIDAD BASADA
EN UNIDADES DE TOXICIDAD
Clasificación
Muy tóxico
Tóxico
Moderadamente tóxico
Ligeramente tóxico
Unidades de Toxicidad
>4
2–4
1.33 – 1.99
< 1.33
Fuente: Saldaña et al. 2002.
Para el análisis de los datos obtenidos de las
pruebas de toxicidad aguda, se aplicó previamente
un análisis exploratorio (estadística descriptiva), con
la finalidad de conocer el comportamiento general
de los datos. Se procedió a aplicar el análisis de varianza (ANOVA) de dos vías (marca y concentración
de detergente), con un diseño de bloques completo
al azar, con el propósito de analizar las diferencias
entre las cuatro marcas de detergentes evaluados y las
diferencias entre las concentraciones, considerando
como variable de respuesta la mortalidad de L. culveri
a 48 h de exposición a los detergentes de tipo LAS.
El nivel de confianza considerado para este trabajo
fue del 95 %.
La caracterización del riesgo ecológico correspondiente a la fase final del presente estudio, se realizó
sobre la base de la integración de los datos de laboratorio y estimaciones teóricas de posibles efectos.
Se utilizó el método recomendado por APHA, donde
se divide la concentración prevista en el ambiente
(CPA), entre la concentración que produce un efecto
ambiental inaceptable (CENP) (León 2006). El riesgo
de detergentes en sistemas acuáticos es calculado
como cociente de riesgo (CR=CPA/CENP), que es
empleado como un indicador de riesgo y se trata de
una expresión cualitativa (Varela 2005). La CPA en
sedimentos es de 5.3 mg/kg (Sánchez 2007).
Un cociente de riesgo mayor o igual a 1 indica
que hay probabilidad de que los detergentes causen
daño en el ecosistema. La relación entre ambas se
toma como una medida de la probabilidad de que
ocurrirá un daño.
RESULTADOS
Los resultados de los parámetros fisicoquímicos del
agua de los tratamientos se presentan en el cuadro I.
La salinidad fue el único parámetro que se mantuvo
constante a 10 ppm en todos los bioensayos.
Los valores obtenidos de las pruebas de toxicidad
aguda de los cuatro detergentes muestran que no hubo
mortalidad en los controles durante las 48 h que duró
la prueba. Se observa, en el cuadro III, que a partir
de las concentraciones nominales de LAS de 9.37
ppm en el caso de Roma®, 13.75 ppm de Foca®, 9.35
ppm de Puro-Sol® y 11.5 ppm de Blanca Nieves®, se
presenta más del 50 % de mortalidad. El detergente
Foca® presenta el mayor porcentaje de mortalidad en
comparación con los otros detergentes.
En el cuadro IV se presentan los valores de toxicidad aguda obtenidos del método Probit, el cual corresponde a la fórmula del detergente y su equivalente
en LAS, con sus respectivos intervalos de confianza.
En el caso del detergente Foca® se observa el valor de
la CL50 tanto de la fórmula como la del ingrediente
activo LAS (59.56 y 12.88) que fueron menores en
comparación con los demás detergentes.
Se realizó el análisis estadístico descriptivo de los
datos obtenidos de mortalidad de las cuatro pruebas
ecotoxicológicas, registrándose una varianza de 10.27
y con una desviación estándar de 3.21. Al realizar el
análisis de la variable dependiente (número de organismos muertos), ésta presentó una distribución normal
(Kolmogorov-Smirnov d = 0.112, 0.05 < p < 0.10).
En cuanto al comportamiento normal de la variable
dependiente con relación a los diferentes niveles de
concentración y a las cuatro marcas de detergentes a
los que fueron expuestos los organismos, los valores
recaen dentro de la elipse de confianza del 95 %. Esto
confirma que los valores de la variable dependiente
tienen una distribución normal.
En el análisis estadístico (ANOVA), se encontraron
diferencias significativas entre la mortalidad obtenida en las cuatro marcas de detergentes (F = 6.4285;
141
CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA DE DETERGENTES EN Laeonereis culveri
CUADRO III.RESULTADOS DE TOXICIDAD EN LAS
TRES RÉPLICAS DE LOS CUATRO DETERGENTES BIODEGRADABLES A 48 h
Detergente
No. de
organismos
muertos por
concentración
Mortalidad
(%)
37.5
18.75
9.37
4.69
2.34
Testigo
23
21
16
3
1
0
77
70
53
10
3
0
55
27.5
13.75
6.87
3.43
Testigo
25
22
17
10
4
0
83
73
57
33
13
0
Puro-Sol®
38.2
19.1
9.55
4.78
2.38
Testigo
22
20
16
4
1
0
73
67
53
13
3
0
Blanca
Nieves®
46
23
11.5
5.75
2.87
Testigo
24
21
18
8
2
0
80
70
60
27
7
0
Roma®
Foca®
LAS
(ppm)
CUADRO IV. VALORES DE CL 50 E INTERVALOS DE
CONFIANZA
Detergente
Roma®
Foca®
Puro-Sol®
Blanca Nieves®
CL50 (ppm)
Fórmula
LAS
89.12
59.56
91.83
70.79
13.48
12.88
14.12
13.03
Intervalo de
confianza (95 %)
± 20.18
± 3.25
± 12.32
± 5.48
p<0.05). También se logró analizar, de forma general,
el comportamiento de las concentraciones en los cuatro
detergentes y el análisis de varianza demostró que sí
existen diferencias significativas entre la mortalidad de
los diversos niveles de concentración (F = 283.4342;
p<0.05). Por último, no se encontraron diferencias
significativas (p>0.05) entre las réplicas en los cuatro
detergentes.
En la estimación del grado de toxicidad de los
cuatro detergentes de tipo LAS, se obtuvieron los
resultados en unidades de toxicidad y su clasificación
tóxica a partir de los valores de la CL50 del resultado
de los bioensayos ecotoxicológicos a 48 h (cuadro V).
CUADRO V. CLASIFICACIÓN TÓXICA DE LOS DETERGENTES DE TIPO LAS EN Laeonereis culveri
Detergente
Roma®
Foca®
Puro-Sol®
Blanca Nieves®
Unidades de
toxicidad
Clasificación
1.12
1.67
1.08
1.41
Ligeramente tóxico
Moderadamente tóxico
Ligeramente tóxico
Moderadamente tóxico
El máximo grado corresponde a Foca® y Blanca Nieves® en el rango de moderadamente tóxico
(1.33 – 1.99), seguido de Roma® y Puro-Sol® que
resultaron ligeramente tóxicos (UT < 1.33). Esto
sugiere que no se descarta la posibilidad de que los
cuatro detergentes podrían ocasionar problemas de
toxicidad a los organismos del sistema acuático.
El cálculo del cociente de riesgo fue, en todos
los casos, superior a 1. Estos valores se encuentran
indicados en el cuadro VI. Se puede observar que
el valor mínimo del cociente de riesgo corresponde
al detergente Puro-Sol® (5.7) y el máximo para el
detergente Foca® (8.8).
CUADRO VI.RIESGO AMBIENTAL DE LOS DETERGENTES COMO COCIENTE DE RIESGO EN
SEDIMENTO
Detergente
Roma®
Foca®
Puro-Sol®
Blanca Nieves®
§CENP
(CL50/100)
δCR
0.8912
0.5956
0.9183
0.7079
5.9
8.8
5.7
7.4
§CENP: concentración de efectos no predecibles
δCR: cociente de riesgo
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
La evaluación ecotoxicológica de las cuatro
marcas de detergentes de tipo LAS (Roma®, Foca®,
Puro-Sol® y Blanca Nieves®) en Laeonereis culveri,
ha resultado de gran interés, ya que los datos del presente estudio muestran que el grado de toxicidad de
los detergentes va en una escala de ligeramente tóxico
a moderadamente tóxico (Cuadro V). Existe el riesgo
de que estos detergentes causen efectos adversos a
142
R.G. Uc-Peraza y V.H. Delgado-Blas
los organismos del sistema acuático, en especial al
bentos, ya que por sus características de locomoción
y alimentación son más vulnerables, debido a que
el activo LAS al precipitarse se adhiere a la materia
orgánica, a los sólidos suspendidos, disueltos u otros
microorganismos de los cuales se alimentan. De igual
manera Temara et al. (2001), indican que los tensoactivos son ingredientes potencialmente peligrosos
para la fauna acuática, dado que los detergentes están
constituidos por tensoactivos de origen natural o sintético, agentes reforzadores, inhibidores de corrosión,
agentes auxiliares, blanqueadores y perfumes (León
2006). De todos los ingredientes, los tensoactivos
y los agentes reforzadores con polifosfatos son los
más peligrosos, los primeros por ser muy tóxicos
para organismos acuáticos (Pettersson et al. 2000),
ya que su modo de acción es amplio, debido a su carácter anfifílico y a sus propiedades de solubilización
de membranas y disrupción endocrina, entre otras
(Rondón et al. 2007). Los agentes reforzadores con
polifosfatos pueden ser peligrosos porque los productos resultantes de su hidrólisis contienen fósforo,
que se halla implicado en procesos de eutrofización
de lagos y embalses (Varó 1996).
La respuesta de toxicidad de los cuatro detergentes en términos de CL50 a 48 h de exposición en
L. culveri, presentó una variación de 59.56 a 91.83
ppm. Si lo comparamos con el estudio realizado
por Pettersson et al. (2000) donde determinaron la
toxicidad aguda de 25 detergentes comerciales de
tipo LAS, sobre el cladócero Daphnia magna a 48
h de exposición, encontraron que la CL50 varió de
4 a 85 ppm. En nuestro estudio sólo dos (Foca® y
Blanca Nieves®) de los cuatro detergentes evaluados
presentaron valores dentro del intervalo con este
cladócero, esto es debido a que L. culveri es más
tolerante a concentraciones más altas que D. magna.
Durante los bioensayos, se observó una disminución en la mortalidad de L. culveri después de las 24
h de exposición a los detergentes. Esta observación
coincide con el estudio realizado por Buhl y Steven
(2000), donde la mayor mortalidad de peces ocurre
en las primeras 24 h de exposición a los detergentes.
Esto se debe a la alta biodegradabilidad aeróbica
de los detergentes basados en tensoactivos aniónicos lineales, ya que la molécula LAS presenta alta
biodegradabilidad aeróbica, degradándose con la
carboxilación del grupo terminal metilo por medio
de una serie de b-oxidaciones formando cadenas
cortas de ácidos sulfofenilos (SPC) (Argese et al.
1994). Este proceso parece ser el responsable de la
marcada reducción de la surfactancia potencial de
bioacumulación y toxicidad de la molécula LAS
(Lewis 1986). Además, su corto tiempo de vida media de aproximadamente una a tres semanas, podría
disminuir el peligro de acumulación en la biota, en
el agua y en el sedimento (Jensen 1999). En general,
los tensoactivos aniónicos de cadena lineal suelen
presentar mayor toxicidad aguda que los de cadena
ramificada, si bien esto es compensado por una mayor biodegradabilidad de los primeros (Kimerle y
Swisher 1977). Por último, existe una relación entre
la biodegradabilidad y la toxicidad, debido a que los
productos más tóxicos resultan ser los más fácilmente
biodegradables (Lechuga 2005).
Los resultados de los bioensayos pueden ser
modificados por parámetros físicos como la temperatura, la concentración de oxígeno y parámetros
químicos como el pH (Malagrino y Rocha 1987).
En el presente estudio los valores de temperatura,
oxígeno y pH presentaron variaciones (25 ± 1 ºC,
el oxígeno disuelto fue de 5.96 a 9.16 mg/L y para
el pH 7.01-8.55) y solamente se mantuvo constante
la salinidad (10 ppm), debido a que fue el único
parámetro controlado. Es probable que el efecto
tóxico de los detergentes fuese influenciado por
las concentraciones de oxígeno disuelto que disminuyeron durante los bioensayos. Se conoce que si
los organismos tienen suficiente oxígeno disuelto,
posiblemente pueden tolerar el estrés (Kinne 1971).
Se ha señalado también que la CL50-96h se duplica
cuando la concentración de oxígeno disuelto pasa
de 4 mg/L a 8 mg/L, y que la presencia de sales,
especialmente de calcio, disminuye la toxicidad de
los contaminantes (Leynaud 1979).
El análisis estadístico ANOVA mostró diferencias
significativas (p<0.05) entre las cuatro marcas de detergentes y en los diferentes niveles de concentración.
Esto significa que el comportamiento de la mortalidad
de L. culveri al ser expuesto a los detergentes fue
en cada caso disímil, esto puede ser presumible a la
composición de la formulación de cada detergente
y la ubicación del anillo bencénico del ingrediente
activo (Buhl y Steven 2000), por consiguiente no se
descarta un efecto sinérgico entre los factores bióticos (salud del organismo, sexo y edad) y abióticos
(tiempo de exposición, pH, oxígeno disuelto, salinidad y temperatura). En el caso de las repeticiones no
existieron diferencias significativas (p>0.05) por lo
tanto los datos muestran confiabilidad. Iannacone y
Alvariño (2002) trabajaron con moluscos expuestos
a tres marcas de detergentes de tipo LAS y sólo se
obtuvieron diferencias significativas con respecto a
las diferentes concentraciones. Esto podría deberse
al tipo de organismo de prueba utilizado, a las condiciones fisicoquímicas en las que fueron hechos
CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA DE DETERGENTES EN Laeonereis culveri
los bioensayos y a la formulación de los detergentes
utilizados, que de alguna manera podrían ser la causa
por la que los resultados sean diferentes a los obtenidos en este estudio.
La evaluación del riesgo ecológico de los detergentes corresponde a la fase final del presente estudio.
Es evidente que la toxicidad de las cuatro marcas de
detergentes en L. culveri presentó, en todos los casos,
un CR superior a 1, lo que indica que hay probabilidad que causen daño a los organismos acuáticos,
particularmente en aquellas zonas donde se descargan
aguas jabonosas, como es el caso de algunos sitios
de la zona litoral urbana de la ciudad de Chetumal
en la que se han detectado descargas clandestinas y,
en consecuencia, el deterioro del ecosistema entero
por contaminación con detergentes biodegradables.
Es importante mencionar que van de Plassche et al.
(1997) calcularon el riego ecológico de los principales tensoactivos empleados en la elaboración de
detergentes, incluyendo el tensoactivo aniónico LAS
y determinaron que el riesgo ecológico del LAS es
bajo. Sin embargo, en el presente estudio se concluye
que los detergentes biodegradables son más tóxicos
que la acción aislada del ingrediente activo.
Por último, los bioensayos de ecotoxicidad aguda
demostraron que L. culveri fue sensible a los detergentes de tipo LAS expuestos en un periodo de 48 h,
por lo tanto, se recomienda realizar estudios crónicos
con esta especie, así mismo exponerla a diferentes
tóxicos para determinar si puede ser utilizada como
herramienta para la evaluación de riesgos ambientales
por detergentes domésticos y como indicador de la
calidad del agua de la Bahía de Chetumal, Quintana
Roo.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo se llevó a cabo con el apoyo de la
Universidad de Quintana Roo, con el Proyecto clave
UQROO/DCI/PI/05/07 “Evaluación de poliquetos y
dos especies de vegetación en la degradación de la
materia orgánica en aguas residuales y en sedimentos
contaminados en la Bahía de Chetumal, Quintana
Roo” y UQROO/DCI/PI/08/08 “Variación espaciotemporal de poliquetos bénticos y parámetros fisicoquímicos en X’cacel-X’cacelito, Quintana Roo”,
a través de la División de Ciencias e Ingeniería. Se
reconoce la ayuda técnica del M.en C. Óscar Díaz
Díaz (Instituto Oceanográfico de Venezuela) en la
identificación de la especie de prueba. También se
agradece a todos los compañeros que colaboraron en
la recolección de las muestras, así como al M. en C.
143
Tito Libio Pérez Vivar y el M. en C. Daniel Hernández Portilla, por sus valiosos comentarios y apoyo
en la parte estadística y en la aplicación de la metodología analítica, respectivamente. Se agradece los
comentarios de dos revisores anónimos que con sus
observaciones mejoraron sustancialmente el trabajo.
REFERENCIAS
APHA, AWWA y WPCF (American Public Health,
American Water Works Association y Water Pollution Control Federation). (1992). Standard methods
for the examination of water and wastewater. 17 ed.
American Public Health Association. Washington DC,
EUA. 1193 pp.
Argese E., Marcomini A., Miana P., Bettiol C. y Perin G.
(1994). Submitocondrial particle response to linear
alkylbenzene sulfonates, nonylphenol polyethoxilates
and their biodegradation derivatives. Environ. Toxicol.
Chem. 13, 737-742.
Buhl K.J. y Steven J.H. (2000). Acute
���������������������������
toxicity of fire-control chemicals, nitrogenous chemicals, and surfactants
to rainbow trout. Tr. Am. Fish. Soc. 129, 408-418.
de León J.A. (1997). Nereididos (Polychaeta: Nereidae)
de los litorales mexicanos: sistemática, biogeografía
y alimentación. Tesis doctoral. Facultad de Ciencias
Biológicas y División de Estudios de Postgrado.
Universidad Autónoma de Nuevo León. Monterrey,
Nuevo León. 298 pp.
Delgado-Blas V.H., Hernández H.A. y Kuk J.G. (2011).
Distribución espacial y temporal de poliquetos (Polychaeta: Annelida) de la bahía de Chetumal, Quintana
Roo. En: Avances de ciencia y tecnología en Quintana Roo. (V. H. Delgado-Blas, J. S. Ortegón, M. M.
Vázquez, A. González, J. Hernández, Eds.). Plaza y
Valdez, México, pp. 71-103.
González L.E. y Salazar S.I. (2002). A new estuarine species, Nereis garwoodi (Polychaeta: Nereididae), from
Bahía de Chetumal, Mexican Caribbean coast. Rev.
Biol. Trop. 51, 155-164.
Grube A.E. (1850). Die Familien der Anneliden. Arch. für
Naturgesh. 16, 249-364.
Iannacone J.A. y Alvariño L. (2002). Efecto del detergente
doméstico alquil aril sulfonato de sodio lineal (LAS)
sobre la mortalidad de tres caracoles dulceacuícolas
en el Perú. Ecol. Aplic. 1, 81-87.
Iannacone J.A., Salazar C.N. y Alvariño L. (2003). Variabilidad del ensayo ecotoxicológico con Chironomus
calligraphus goeldi (Diptera: Chironomidae) para evaluar cadmio, mercurio y plomo. Ecol. Aplic. 2, 103-110.
Jensen J. (1999). Fate and effects of linear alkylbenzene
sulphonate (LAS) in the terrestrial environment. Sci.
144
R.G. Uc-Peraza y V.H. Delgado-Blas
Total Environ. 226, 93-111.
Kimerle R.A. y Swisher D.R. (1977). Reduction aquatic
toxicity of linear alkylbencene sulfonate (LAS) by
biodegradation. Water Res. 11, 225-233.
Kinne O. (1971). Salinity-intevertebrates. En: Marine
ecology. (O. Kinne, Ed.). Wiley Intersciencie, Londres,
1, 821-874.
Lamarck J.B. (1818). Histoire naturelle des animaux sans
vertebres. Bailliére, París, 612 pp.
Lechuga M.M. (2005). Biodegradación y toxicidad de
tensioactivos comerciales. Tesis Doctoral. Facultad
de Ciencias. Universidad de Barcelona. Barcelona,
España, 461 pp.
León M.A. (2006). Efecto ecotoxicológico de los detergentes biodegradables en la trucha “Arco Iris” Oncorhynchus mykiss (Walbaum, 1792), en el centro piscícola
“El Ingenio” Huancayo. Tesis de Licenciatura. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional
Mayor de San Marcos. Lima, Perú, 53 pp.
Leynaud G. (1979). Efectos tóxicos de la polución sobre
la fauna piscícola. En: La contaminación de las aguas
continentales sobre la biocenosis acuática. (P. Pesson, Ed.). Ediciones Mundiales Prensa, Madrid. pp.
159-174.
Lewis M.A. (1986). ���������������������������������
Comparison of the effects of surfactants on freshwater phytoplankton communities in
experimental enclosure and on algal population growth
in the laboratory. Environ. Toxicol. Chem. 5, 319-332.
Malagrino W. y Rocha A.A. (1987). Estudo comparativo
de acao tóxica de um detergente biodegradável sobre
Poecilia reticulata e Poecilia vivípara (Pisces: Poecilidade). Revista DAE. 47, 86-91.
Pettersson A., Adamssson M. y Dave G. (2000). Toxicity
and detoxification of Swedish detergents and sostener
products. Chemosphere 41, 1611-1620.
Romero J.A. (1996). Acuiquímica. Presencia. Santafé de
Bogotá. 56 pp.
Rondón I.S., Ramírez W.F. y Eslava P.R. (2007). Evaluación de los efectos tóxicos y concentración letal 50
del surfactante Cosmoflux 411F sobre juveniles de
cachama blanca (Piaractus brachypomus). Rev. Col.
Cienc. Pec. 20, 431-446.
Saldaña P.F., Alcocer V.H., Lerdo de Tejada B.A. y Gómez
M.A. (2002). Calidad del agua en colectores de la
ciudad de Puebla y la aplicación de análisis de toxicidad. Memorias. XXVIII Congreso Interamericano de
Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Cancún, Quintana
Roo. 27 al 31 de Octubre, 2002. CD-ROM.
Sánchez M.M. (2007). Efectos biológicos de los sulfonatos
de alquilbenceno lineales (LAS) en suelo agrícola:
biotransformación y estudios de biodiversidad. Tesis
Doctoral. Facultad de Ciencias. Universidad de Granada. Granada, España, 257 pp.
Scout M.J. y Jones M.N. (2000). The biodegradation of
surfactants in the environment. Biochim. et Biophys.
Acta.1508, 235-251.
Temara A., Carr G., Webb S., Versteeg D. y Feijtel T.
(2001). Marine risk assessment: Linear alkylbenzene
sulfonates (LAS) in the North Sea. Mar. Poll. Bull. 8,
635-642.
van de Plassche E., De Bruijn J. y Feijtel T. (1997). Risk
assessment of four major surfactant groups in the
Netherlands. Tenside Surf. Det. 34, 242-249.
Varó P.J. (1996). Contribución al estudio sobre el comportamiento ambiental y degradación de jabones.
Tesis doctoral. Facultad de Ciencias. Universidad de
Alicante, Alicante, España. 282 pp.
Varela R.A. (2005). Determinación del nivel de toxicidad
aguda del fungicida carbendazim y el herbicida 2,4 d
mediante bioensayos con Galaxias maculatus. Tesis
de Licenciatura. Facultad de Recursos Naturales. Universidad Católica de Temuco, Temuco, Chile. 65 pp.
Webster H.E., (1879). Annelida Chaetopoda of the Virginian coast. Trans. Albany Inst. N. Y. 9, 202-269.